某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:
乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为___________________________。
(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:
_____MnO4-+_____H2C2O4+____H+ = ____Mn2++_____CO2+____H2O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出):
实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末变红。据此回答:
上述装置中,D的作用是______。乙二酸分解的化学方程式为__________。
(4)该小组同学将2.52g草酸晶体(H2C2O4·2 H2O)加入到100mL0.2mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是_______(用文字简单描述)。
(5)以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为:_________(用离子符号表示)。
实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净的氮气。反应方程式为
NaNO2+NH4Cl====NaCl+N2↑+2H2O(正反应放热)
如下图所示
(1)装置中,A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是______________(填写编号)。
a.防止NaNO2饱和溶液蒸发 b.保证实验装置不漏气 c.使NaNO2饱和溶液顺利滴下
(2)B部分的作用是_______________________。
a.冷疑 b.冷却氮气 c.缓冲氮气流
(3)加药品前必须进行的一个操作步骤是____________;加热片刻后即应移去酒精灯以防止反应物冲出,其原因是____________________________。
(4)收集N2前,必须进行的步骤是(用文字说明)__________________;收集N2最适宜的方法是(填写编号)______________。
a.用排气法收集在集气瓶中 b.用排水法收集在集气瓶中 c.直接收集在球胆或塑料袋中
微型化学实验具有装置小巧,节约药品,操作简便,现象明显,安全可靠,减少污染等特点,下图是某同学设计的NH3的催化氧化并检验反应生成的酸性物质的微型装置(图中必要的铁架台、铁夹、微型酒精灯等均略去)。
实验中所用试剂不超出下列范围:
①NH4Cl和Ca(OH)2的混合物②4∶1氨水③NaOH固体④KClO3和MnO2的混合物⑤蒸馏水⑥NH4HCO3固体⑦6 mol·L-1 NaOH溶液⑧0.5 mol·L-1 NaOH溶液⑨酚酞试液⑩碱石灰11浓H2SO412CuO
试完成下列问题:
(1)微型叉形管中液态物质A是__________,固体物质B是__________。
(2)C处发生反应的化学方程式是_______________________________________。
(3)混合物D是为了检验酸性物质的生成而放入的,其组成是__________,实验过程中的现象是_______________________。
(4)E处球形玻璃管的作用是________________________________________。
(5)F处的棉花应蘸取的物质是_________________________________,其反应的化学方程式是_____________________________________________________。
在进行研究性学习的过程中,学生发现等质量的铜片分别与等体积均过量的浓硝酸或稀硝酸反应,所得溶液(体积均相同)前者呈绿色,后者呈蓝色,针对这种现象,学生进行了讨论,出现两种意见:
一种认为Cu2+浓度差异引起了这种现象,你认为____________(填“正确”或“不正确”),依据是_______________________________________________________________________。
另一种意见是溶液呈绿色可能是Cu2+与NO2混合的结果,并用实验进行了证明,请简述实验方案与实验现象:_____________________________________________________________。
实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制纯净氮气,反应式为:
NaNO2+NH4Cl====NaCl+2H2O+N2↑放热反应
实验装置如下图所示,试回答:
(1)装置中A部分的分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是______(填写编号)。
a.防止NaNO2饱和溶液蒸发
b.保证实验装置不漏气
c.使NaNO2溶液容易滴下
(2)B部分的作用是________________。
a.冷凝
b.冷却氮气
c.缓冲氮气流
(3)加热前必须进行的一个操作步骤是___________________________________________;加热片刻后,即应移去酒精灯以防反应物冲出,其原因是____________________________。
(4)收集N2前,必须进行的步骤是(用文字说明)__________________________________。收集N2最适宜的方法是(填写编号)_________________。
a.用排气法收集在集气瓶中
b.用排水法收集在集气瓶中
c.直接收集在球胆或塑料袋中
某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条的燃烧?”由于实验室中没有现成的NO2气体,该小组的同学设计了两个方案(忽略N2O4的存在,图中铁架台等夹持仪器均已略去):
Ⅰ.实验装置如图Ⅰ所示
(1)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化碳和氧气。写出该反应的化学方程式:___________________________。
(2)当集气瓶中充满红棕色气体时,木条复燃了,有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?_______(填“正确”或“不正确”),理由是___________________。
Ⅱ.实验装置如图Ⅱ所示
(1)写出浓硝酸受热分解的化学方程式:__________________________。
(2)实验开始后木条上的火星逐渐熄灭,有的同学提出“NO2不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?________(填“正确”或“不正确”),理由是______________________。
Ⅲ.为了更能直接说明“NO2能否支持木条的燃烧”这一问题,请你重新设计一个简单的实验方案,简述实验原理和主要操作。